基于高速攝影的點(diǎn)接觸潤(rùn)滑流場(chǎng)的觀測(cè)及分析
本文關(guān)鍵詞:基于高速攝影的點(diǎn)接觸潤(rùn)滑流場(chǎng)的觀測(cè)及分析
更多相關(guān)文章: 點(diǎn)接觸 脂潤(rùn)滑 流動(dòng)特性 圖像處理
【摘要】:機(jī)械零件間點(diǎn)接觸區(qū)域潤(rùn)滑情況長(zhǎng)期以來(lái)一直是摩擦學(xué)研究的熱點(diǎn),隨著對(duì)零件潤(rùn)滑性能要求的提高,潤(rùn)滑狀態(tài)的研究也在不斷深入,各種新興技術(shù)手段被用到潤(rùn)滑情況的試驗(yàn)研究上。 本文主要針對(duì)點(diǎn)接觸區(qū)域潤(rùn)滑劑的動(dòng)態(tài)流動(dòng)特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。 設(shè)計(jì)了一種點(diǎn)接觸流場(chǎng)觀測(cè)儀,用于模擬在不同工況下點(diǎn)接觸區(qū)域的潤(rùn)滑狀態(tài),并利用高速攝影技術(shù)捕捉潤(rùn)滑劑的實(shí)時(shí)流動(dòng)情況。 對(duì)不同工況下的點(diǎn)接觸區(qū)域潤(rùn)滑脂的流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了試驗(yàn)觀測(cè)。試驗(yàn)中通過(guò)調(diào)節(jié)鋼球及玻璃盤的轉(zhuǎn)速來(lái)獲得不同的卷吸速度,通過(guò)調(diào)節(jié)施加在鋼球上載荷來(lái)獲得不同的接觸應(yīng)力。利用高速相機(jī)對(duì)點(diǎn)接觸區(qū)域的純脂潤(rùn)滑狀態(tài)進(jìn)行直接觀測(cè),并捕捉添加示蹤粒子后的潤(rùn)滑脂流動(dòng)過(guò)程,得到大量圖像數(shù)據(jù)。 開(kāi)發(fā)了點(diǎn)接觸區(qū)域圖像信息處理程序,用于提取點(diǎn)接觸區(qū)速度場(chǎng)信息及油膜形狀信息,為試驗(yàn)結(jié)果的處理提供了有效的技術(shù)手段。 分析了卷吸速度及接觸應(yīng)力對(duì)點(diǎn)接觸區(qū)域潤(rùn)滑脂速度場(chǎng)的影響,從結(jié)果中發(fā)現(xiàn):潤(rùn)滑脂在點(diǎn)接觸區(qū)域工作時(shí)基本上處于層流狀態(tài),且平均流速略低于卷吸速度,變化量隨接觸應(yīng)力的增加而減小。在接觸區(qū)域入口處,潤(rùn)滑脂出現(xiàn)少量聚集現(xiàn)象,,流過(guò)接觸區(qū)域時(shí)向兩側(cè)分離,這種聚集及分離的程度隨卷吸速度的增加而增加。潤(rùn)滑脂在接觸區(qū)域附近的流速與其所處的位置有關(guān),在出口附近流速變化較大。對(duì)點(diǎn)接觸區(qū)域潤(rùn)滑脂油膜形狀的分析表明,脂潤(rùn)滑狀態(tài)與油潤(rùn)滑狀態(tài)的油膜形狀具有相似性。
【關(guān)鍵詞】:點(diǎn)接觸 脂潤(rùn)滑 流動(dòng)特性 圖像處理
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TH117.2;TP391.41
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-15
- 1.1 課題研究的目的和意義9-10
- 1.2 點(diǎn)接觸區(qū)域彈流潤(rùn)滑國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
- 1.2.1 國(guó)內(nèi)外在點(diǎn)接觸彈流潤(rùn)滑理論方面的研究10
- 1.2.2 國(guó)內(nèi)外在點(diǎn)接觸彈流潤(rùn)滑試驗(yàn)方面的研究10-12
- 1.3 高速攝影技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
- 1.4 數(shù)字圖像處理技術(shù)13-14
- 1.5 主要研究?jī)?nèi)容14-15
- 第2章 點(diǎn)接觸流場(chǎng)觀測(cè)儀總體設(shè)計(jì)15-29
- 2.1 引言15
- 2.2 點(diǎn)接觸流場(chǎng)觀測(cè)儀設(shè)計(jì)思路15-16
- 2.3 點(diǎn)接觸流場(chǎng)觀測(cè)儀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16-28
- 2.3.1 圓盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)17-19
- 2.3.2 鋼球驅(qū)動(dòng)及加載系統(tǒng)19-21
- 2.3.3 角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)21-23
- 2.3.4 觀測(cè)系統(tǒng)23-28
- 2.4 本章小結(jié)28-29
- 第3章 點(diǎn)接觸區(qū)域潤(rùn)滑脂流動(dòng)性能的試驗(yàn)觀測(cè)29-39
- 3.1 引言29
- 3.2 試驗(yàn)材料及觀測(cè)系統(tǒng)拍攝參數(shù)的選擇29-32
- 3.3 潤(rùn)滑劑流動(dòng)性能的相關(guān)參數(shù)計(jì)算32-33
- 3.3.1 潤(rùn)滑劑卷吸速度的計(jì)算32-33
- 3.3.2 點(diǎn)接觸區(qū)域接觸應(yīng)力計(jì)算33
- 3.4 潤(rùn)滑脂流動(dòng)性能的試驗(yàn)研究及圖像觀測(cè)33-38
- 3.4.1 潤(rùn)滑脂流動(dòng)性能的試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)33-35
- 3.4.2 潤(rùn)滑脂流動(dòng)性能的試驗(yàn)操作規(guī)范35-36
- 3.4.3 潤(rùn)滑脂流動(dòng)性能的觀測(cè)圖像初步分析36-38
- 3.5 本章小結(jié)38-39
- 第4章 點(diǎn)接觸區(qū)域圖像信息的提取39-50
- 4.1 引言39
- 4.2 數(shù)字圖像處理39-40
- 4.3 速度場(chǎng)信息提取40-45
- 4.3.1 觀測(cè)圖像噪聲分析40-41
- 4.3.2 單幅圖像粒子位置信息的提取41-43
- 4.3.3 粒子跡線及速度場(chǎng)信息的獲取43-45
- 4.4 接觸區(qū)油膜形狀信息的提取45-48
- 4.4.1 提取原理45-46
- 4.4.2 油膜形狀信息的提取46-48
- 4.5 觀測(cè)系統(tǒng)拍攝精度分析48-49
- 4.6 本章小結(jié)49-50
- 第5章 潤(rùn)滑脂流動(dòng)性能的圖像處理結(jié)果分析50-60
- 5.1 引言50
- 5.2 速度場(chǎng)分析50-57
- 5.2.1 潤(rùn)滑脂流動(dòng)狀態(tài)的判別50
- 5.2.2 接觸應(yīng)力對(duì)速度場(chǎng)的影響50-55
- 5.2.3 卷吸速度對(duì)速度場(chǎng)的影響55-57
- 5.3 油膜形狀信息分析57-59
- 5.4 本章小結(jié)59-60
- 結(jié)論60-61
- 參考文獻(xiàn)61-66
- 致謝66
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):665613
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